A inicios de abril la ciencia presentó el mapa cerebral más grande jamás creado, diseñado para mostrar la actividad neuronal en mamíferos. Tres meses después vuelve a sorprendernos con otro logro: un mapa de gran escala que detalla los nervios del cuerpo de un pequeño mamífero de hocico puntiagudo y cola larga.
Mediante un método de imágenes de alta resolución a escala micrométrica, un equipo de investigadores logró trazar el recorrido de los nervios desde el cerebro y la médula espinal hasta el resto del cuerpo. El trabajo reveló detalles asombrosos, como fibras individuales que parten de un nervio clave y alcanzan órganos lejanos.
Según la revista académica Nature, que retoma el estudio publicado en Cell Press, investigaciones anteriores ya habían mapeado la red de conexiones entre células nerviosas —el conectoma— en el cerebro de ratones.
No obstante, seguir las complejas rutas nerviosas a lo largo del cuerpo completo representaba un desafío. Para enfrentarlo, los responsables del nuevo mapa utilizaron un microscopio hecho a medida y escanearon el tejido expuesto durante un proceso que duró cerca de 40 horas.
Para preparar el cuerpo del ratón, los científicos aplicaron sustancias químicas que volvieron transparentes los tejidos al eliminar la grasa, el calcio y otros componentes que obstaculizan el paso de la luz. Esto permitió una visión clara de los nervios, marcados previamente con proteínas fluorescentes. Una vez preparado, colocaron el cuerpo en un dispositivo que integra una herramienta de corte con un microscopio capaz de capturar imágenes tridimensionales.
“El método constituye un logro técnico importante. Este trabajo supone un gran avance en la expansión de la conectómica más allá del cerebro”, afirma Ann-Shyn Chiang, neurocientífica de la Universidad Nacional Tsing Hua en Hsinchu, Taiwán.
UNA PLATAFORMA PARA MOSTRAR EL MAPA DEL SISTEMA NERVIOSO
A tenor de los autores del estudio, este método es mucho más rápido que otras técnicas que requieren pausas frecuentes. “Un sistema más lento tardaría meses o años, lo que aumenta la probabilidad de fallos mecánicos, pérdida de señal o degradación de la muestra”, refiere el coautor Guoqiang Bi, neurocientífico de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China en Hefei.
Cabe destacar que los investigadores repitieron el proceso en 16 ratones adultos, para lo que usaron tres técnicas de marcado distintas para etiquetar subconjuntos de nervios.
“Algunos ratones fueron modificados genéticamente para que algunas de sus neuronas produjeran una proteína fluorescente. Esto permitió visualizar la arquitectura nerviosa de la cabeza del ratón, por ejemplo”, apuntan los científicos.
En otros roedores, el equipo usó inmunomarcaje, en el que anticuerpos marcadores se unen a proteínas específicas en las células nerviosas. En este caso, el objetivo fueron los nervios simpáticos, que ayudan a controlar las funciones involuntarias del cuerpo.
Finalmente, los investigadores utilizaron un virus para marcar la longitud completa de los axones individuales (las largas ramificaciones de las células nerviosas) del nervio vago, que va desde el cerebro hasta los órganos del tórax y el intestino.
“Un hallazgo destacado es que las fibras vagales suelen seguir una ruta directa y sin ramificaciones hacia sus órganos diana, algo que no se había demostrado con claridad hasta entonces”, agrega Chiang.
Actualmente el equipo trabaja en la creación de una plataforma para que otros académicos puedan explorar los datos. “Hay muchas características en nuestros datos que resultan novedosas incluso para los anatomistas expertos”, concluyen.
